JP2776761B2 - 水性塗料塗装ブース - Google Patents

水性塗料塗装ブース

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多色の水性塗料を回収可
能に塗装し、短時間で容易に色替えすることのできる水
性塗料塗装ブースに関する。
【0002】
【従来の技術】水性塗料は、樹脂成分をエマルジョンと
して水に分散させたものであり、有機溶剤を使わないた
め環境汚染の心配がなく、溶剤規制が強化されるに従っ
て溶剤型塗料に代って使用されるようになった。水性塗
料は、従来の溶剤型塗料と同様の方法で塗装することが
でき、スプレー塗装が一般的に行なわれている。
【0003】スプレー塗装は、スプレーガンのパターン
内に被塗物(以下ワークという)を通過させて塗装する
が、均一な塗装のためにはパターン範囲はワークサイズ
より大きくする必要があり、また、ワーク間の間隔や、
ワーク自身の空隙(例えば格子状のもの)のため、スプ
レーによる塗料の塗着効率は、ワーク形状によっては極
めて低いものになる。このように、ワークに塗着せずオ
ーバースプレーされた塗料は、塗装ブースのガン対向壁
面に付着して堆積し、或いは排気中にミストとして外部
へ排出される。
【0004】水洗ブースは、このようなオーバースプレ
ー塗料によるブース壁や排気の汚染を防止することを目
的としたもので、塗装ブース或いは排気ダクトの壁面に
洗浄水を流して水膜を作り、付着する塗料ミストを洗浄
して洗浄水と共にブース下部に設けた槽内に集め、この
洗浄水中の塗料を固形分として分離して廃棄するもので
ある。しかし、水性塗料の場合には、塗料の溶媒も洗浄
水も同じ水であるから、洗浄水中で塗料は固形分として
分離せず単に希釈されるに過ぎない。このことから、洗
浄水に希釈されたエマルジョンを限外濾過することによ
って濃縮すれば、塗料として再利用することができ、ま
た、濾液は新鮮な洗浄水として再使用することができ
る。
【0005】図5は、上述のようにオーバースプレー塗
料を回収できるようにした従来の水性塗料塗装ブースの
主要構成を示したものである。ワーク1は、コンベア2
のハンガー3に吊下げられて塗装ブース4を通過する間
にスプレーガン5によりスプレー塗装される。スプレー
ガン5は、ワーク1の形状サイズにより複数個が並設さ
れ、必要に応じて上下の往復運動を行ない、塗料タンク
6内の塗料をワーク1に均一に吹付けるようにしてい
る。塗装ブース4内の空気は、ブース下部から吸引ダク
ト7を経て排気ファン8により外部に排出される。そし
て、塗装ブース4のガン対向壁面401及び吸引ダクト
7の壁面701、702の各上部には、それぞれ複数の
ノズルを列設したシャワーノズル411、711、71
2を取着し、洗浄水を流すことによって壁面に水膜を形
成し、オーバースプレー塗料を洗浄して底部の液溜り9
へ流下させる。この液面の高さは一定に保つようにさ
れ、余剰の洗浄水は下方にある貯留槽10に貯留され、
ここから循環ポンプP1を経て上記シャワーノズルに循
環される。
【0006】貯留槽10の洗浄水はまた、ポンプP2で
色別に設けた回収槽11に送られ、ポンプP3により所
定圧の下に限外濾過器(UF:ultrafilter)12に通さ
れることによって塗料分が濃縮され、再び回収槽11に
戻される。この循環濾過により濃縮された回収塗料は、
塗料タンク6に加えられ再利用される。また、限外濾過
器12で分離された水は、濾液槽13に貯留され、新鮮
な洗浄水としてポンプP4からシャワーノズル411、
711、712へ送られる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、水性塗料
ではオーバースプレー塗料を洗浄水から回収して塗料歩
留りを向上することができ、濾液も分離して再使用でき
るので、外部へ放出する廃水の量も少なくすることが可
能である。一方、塗料の色を替える場合に、塗料タンク
6及び回収槽11は色毎に交換するが、ブース、ダクト
その他循環回収系全体を充分に清掃しないと、回収した
塗料に混色を生じて使用できなくなる。このような回収
系を含めた色替え時の清掃には少なくとも1〜2時間を
要するため、その間、次の塗装作業は停止しなければな
らない。更に、限外濾過によるエマルジョンの濾過には
時間がかかり、塗装速度との工程バランスをとるために
は濾過器の容量を極めて大きくする必要がある。
【0008】本発明は上述の理由により成されたもので
あり、本発明の目的は、オーバースプレーされた塗料を
効率的に回収できる塗装ブースであって、塗料の色替え
による塗装作業停止時間を短かくすることのできる水性
塗料塗装ブースを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、多色の塗料を
回収可能に使用する水性塗料塗装ブースに関するもので
あり、本発明の上記目的は、水洗ブース底部の洗浄水排
出口と吸引ダクトの吸引口との間に着脱自在に着設さ
れ、排出される前記洗浄水を導入すると共に排気中に含
まれるミストを洗浄する洗浄室と、この洗浄室底部の洗
浄槽に集められ循環してブース内を洗浄する洗浄水の一
部を汲みあげて貯留する濃縮槽と、この濃縮槽に貯留さ
れる液を限外濾過して濃縮し、再び前記濃縮槽へ戻す限
外濾過器と、この限外濾過器から濾別された濾液を貯留
し、新鮮な洗浄水として供給する濾液槽とを台車上に載
置した交換ユニットを、使用する塗料の色別に設けるよ
うにすることによって達成される。
【0010】
【作用】水性塗料は水で洗浄し易いが、洗浄水の届かな
い箇所は色替え時に人手で清掃することが必要であり、
目視できず人手の届かない所、特に、排気中の塗料ミス
トを捕捉するために内部に衝突板が取付けられている吸
引ダクトや、濾過器及び循環回収系のポンプ、配管類等
では塗料残留の有無を確認し難く、清掃にも時間を要す
る。本発明においては、上記部分を一体化して色別の可
搬式交換ユニットとし、色替えに際しては、上記ユニッ
トの交換と清掃容易なブース内の清掃のみで良く、その
ための所要時間は10〜15分となり、塗装作業の停止
時間は大幅に短縮される。
【0011】更に、本発明においては、交換ユニット内
にそれぞれの色専用の回収装置を含んでいるので、オフ
ラインでも回収操作を続けることができ、従って、塗装
との工程バランスをとる必要がなくなり、濾過器の容量
を小さくすることができる。
【0012】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を用いて詳細
に説明する。図1は、本発明による水性塗料塗装ブース
の全体構成例を示したもので、水洗ブース20と、色別
の交換ユニット21と、吸引ダクト22とから構成され
ている。交換ユニット21は、後述するように台車23
上に排気の洗浄室24及び回収装置25を積載したもの
で、水洗ブース20の洗浄水排出口及び吸引ダクト22
の吸引口にそれぞれ着脱自在に接合され、色替え時には
容易に交換できるようになっている。これらの接合はフ
ランジ継手を用いて行ない、水洗ブース20及び吸引ダ
クト22側のフランジは、それぞれ複数のシリンダ2
6、27の駆動により上下方向に摺動するスリーブ2
8、29の下端に取着されており、交換ユニット21の
交換時にはこれらのフランジを上昇させ、接合時には下
降させてユニット側のフランジと当接させ固定するよう
にする。
【0013】図2は、交換ユニット21のブロック構成
図、図3は洗浄室24の内部構造を説明するための断面
図である。洗浄室24は例えばポリプロピレン、硬質塩
化ビニル、アクリル樹脂等のプラスチック材料を用いて
形成されており、その内部構造は図3に示される。水洗
ブース20から排出された洗浄水は、仕切り板30によ
り区切られた室内を流下して洗浄室24底部の洗浄槽3
1に溜められる。その液面高さは、仕切り板30の下端
と僅かな隙間をあけるように調整されている。そして、
塗料ミストを含んだ水洗ブース20からの排気は、この
隙間を通って高速で洗浄室内に吸引され、内部に設けら
れた複数の衝突板321、322によって液面に接触
し、塗料ミストを捕捉されて洗浄槽31へ落下する。洗
浄槽31の液面が所定の高さに達すると、図2のように
余剰の洗浄液は、ポンプP2で濃縮槽33へ送られ貯留
される。そして、洗浄槽31内の液が不足した場合には
濃縮槽33から補給される。このような状態において、
洗浄槽31内の洗浄水は循環ポンプP1によって水洗ブ
ース20内のシャワーノズル411に循環供給される。
【0014】また、濃縮槽33に貯留された液は、ポン
プP3で所定圧を加えられて限外濾過器34を通過する
間に濾液を濾別されて濾液槽35へ分離されると同時
に、塗料成分が濃縮され再び濃縮槽33に戻される。こ
のように循環濾過を繰返して所要濃度に達した濃縮液
は、塗料タンク6の塗料に加えられて再使用される。ま
た、濾液槽35に貯えられた濾液は、新鮮な洗浄水とし
て清掃時の最終洗浄のためにポンプP4によりシャワー
ノズル411へ供給される。
【0015】本発明は、このように、構造が複雑で清掃
が困難な部分を交換ユニット21として一括交換するの
で、色替え時の清掃は移動の困難な水洗ブース20及び
吸引ダクト22のみを行なう。これらの構造材料として
はポリプロピレン、硬質塩化ビニル又はアクリル樹脂等
のプラスチック材料を用い、溶接、接着或いは注型加工
により内部形状を平滑化すれば、塗料の粘着や液溜りを
生ぜず容易に清掃することができる。
【0016】水洗ブース20は図1に示した通り、洗浄
水を下端の排出口から排出するため底部が傾斜面をな
し、清掃作業者がブース内に入る場合には作業用足場が
必要になる。しかし、ブース内に足場を常設することは
内部形状の単純化に逆行するので、清掃の都度足場の仮
設を必要とする。本発明では、このような場合のために
清掃用の電動式ゴンドラが用意されている。図4は、水
洗ブース20と上記ゴンドラとの関係を説明するための
図である。水洗ブース20の天井には、ワーク用コンベ
ア2に懸架されたハンガー3及びこれを挟む一対のレー
ル36に懸架されたゴンドラ用ハンガー37の通路とな
る切込みが設けられている。そして、電動式ゴンドラ3
8は、一対のレール36に懸架され、図示されない駆動
モータにより正逆方向に自走できるようになっており、
塗装作業中はブース外に待機し、色替え時には清掃作業
者39を乗せてブース内を走行し、清掃作業を容易にか
つ迅速にする。
【0017】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明の水性塗料塗
装ブースによれば、オーバースプレー塗料を回収して使
用するために色替え時に行なわねばならない清掃の時間
を大幅に短縮し、従来色替えの都度1〜2時間を要して
いたライン停止を10〜15分に短縮できるようになっ
た。また、各交換ユニット21内の回収装置25はオフ
ラインでも稼働できるので、濾過器の容量は塗料の消費
量に見合ったものとする必要がなく小型化することがで
きた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による水性塗料塗装ブースの全体構成例
を示す図である。
【図2】本発明における交換ユニットの作用を説明する
ためのブロック構成図である。
【図3】洗浄室の内部構造を説明するための断面図であ
る。
【図4】本発明の水洗塗装ブースと電動式ゴンドラとの
相互関係を示す図である。
【図5】塗料回収可能な従来の水性塗料塗装ブースの主
要構成を示す図である。
【符号の説明】
1 ワーク 2 コンベア 3 ハンガー 4 塗装ブース 411、711、712 シャワーノズル 5 スプレーガン 6 塗料タンク 7、22 吸引ダクト 8 排気ファン 11 回収槽 12、34 限外濾過器 13、35 濾液槽 20 水洗ブース 21 交換ユニット 23 台車 24 洗浄室 25 回収装置 26、27 シリンダ 28、29 スリーブ 31 洗浄槽 33 濃縮槽 36 レール 37 ゴンドラ用ハンガー 38 電動式ゴンドラ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水洗ブース底部の洗浄水排出口と吸引ダ
    クトの吸引口との間に着脱自在に着設され、排出される
    前記洗浄水を導入すると共に排気中に含まれるミストを
    洗浄する洗浄室と、この洗浄室底部の洗浄槽に集められ
    循環してブース内を洗浄する洗浄水の一部を汲みあげて
    貯留する濃縮槽と、この濃縮槽に貯留される液を限外濾
    過して濃縮し、再び前記濃縮槽へ戻す限外濾過器と、こ
    の限外濾過器から濾別された濾液を貯留し、新鮮な洗浄
    水として供給する濾液槽とを台車上に載置した交換ユニ
    ットを、使用する塗料の色別に設けるようにしたことを
    特徴とする水性塗料塗装ブース。
  2. 【請求項2】 前記水洗ブース本体は、ポリプロピレ
    ン、硬質塩化ビニル又はアクリル樹脂等のプラスチック
    材料で成り、滑らかな内面形状を有するものである請求
    項1に記載の水性塗料塗装ブース。
  3. 【請求項3】 前記水洗ブースには、ブース上方に架設
    されたレールに懸架され、塗装作業中はブース外に待機
    し、色替え時には清掃作業者を乗せて前記水洗ブース内
    を走行する電動式ゴンドラが付設されている請求項1に
    記載の水性塗料塗装ブース。
  4. 【請求項4】 前記交換ユニットの着脱はフランジ結合
    とし、ブース側フランジ及びダクト側フランジは、それ
    ぞれシリンダーの駆動により前記排出口及び前記吸引口
    側面に沿って上下方向に摺動するスリーブの下端に取付
    けられている請求項1に記載の水性塗料塗装ブース。
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